II. TINJAUAN PUSTAKA
A. KITIN DAN KITOSAN
Kitin merupakan biopolimer kedua terbanyak di alam setelah selulosa dan kemungkinan merupakan komponen paling banyak yang dihasilkan dari
lautan. Sekarang, kitin dan kitosan diproduksi secara komersial dalam skala besar dari cangkang luar golongan krustasea seperti udang dan kepiting
Sandford, 1988. Secara hayati, polimer polisakarida ini disintesa sampai satu milyar ton per tahun di dunia. Namun yang baru dimanfaatkan hanya
sebagian kecil saja, walaupun manfaat keduanya di dalam berbagai indusri semakin dirasakan Angka Suhartono, 2000.
Kitin adalah polimer dari N-asetilglukosamin yang dihubungkan dengan ikatan
β 1 - 4, Rundall, 1969, dan merupakan polimer linier dengan bobot molekul yang tinggi dari N - asetil - D - Glukosamin N – asetil – 2 – amino –
2 – deoksi - D - Glukopiranosa dengan ikatan rantai β – D 1 → 4. Kitin
merupakan material yang tak larut dalam air yang menyerupai selulosa dengan daya larut dan reaktivitas kimia yang rendah, karena pada kitin, gugus
hidroksil yang terdapat pada selulosa di posisi C – 2, digantikan dengan gugus asetamido seperti yang terlihat pada Gambar 1.
Angka dan Suhartono 2000 menambahkan bahwa kitin tidak larut dalam air, asam, basa, alkohol, atau pelarut organik lainnya. Polisakarida ini
dapat larut dalam HCl pekat, asam sulfat pekat, asam fosfat 78 - 79 atau asam format anhidrat.
Kadar kitin dalam kulit udang dan kepiting sekitar 40 - 60 persen Angka Suhartono, 2000. Di dalam tubuh organisme, kitin terdapat dalam tiga
bentuk yaitu α-kitin yang memiliki susunan rantai anti-paralel,
β - kitin dengan rantai palalel dan
γ - kitin yang memiliki tiga rantai, dua diantaranya tersusun palalel Rundall, 1969. Kitin udang termasuk kedalam jenis
α - kitin. Struktur berulang kitin secara lengkap dapat dilihat pada Gambar 1.
a kitin
c selulosa b kitosan
C -2
O O
O N H C O C H
3
H H
H O H
H O
2
C H
H H
C H
2
O H H
H N H C O C H
3
H H O
H O
N H C O C H
3
O H
H O H
H O H
2
C H
H
C -2 C -2
C-2
O O
O N H
2
H H O
H HO H
2
C H
H H
C H
2
OH H
NH
2
H H O
H
O
O
NH
2
H H O
H HO H
2
C H
H
-2
C-2
H
C
C -2
O O
O O H
H H O
H O H
2
C H
H H
C H
2
O H H
H O H
H H O
H O
O H O
H H O
H H O H
2
C H
H
C -2 C -2
H
Gambar 1. Struktur berulang kitin, kitosan dan selulosa Sandford,
1988.
Pada umumnya kitin diperoleh dengan cara menggiling kulit udang lalu dilakukan penambahan NaOH untuk menghilangkan protein dan HCl untuk
menghilangkan mineral, setelah itu dilakukan proses pengeringan. Kitin tidak larut dalam air maupun dalam pelarut organik Shahidi Botta, 1994.
Melalui reaksi enzimatis, kitin dapat diubah menjadi berbagai turunannya, seperti yang terlihat pada Gambar 2.
CHITOSAN CHITIN
O O
O NH
2
O H
HO H
HOH
2
C H
H H
CH
2
OH H
H NH
2
H HO
H O
O O
O NHCOCH
3
O H
HO H
HOH
2
C H
H H
CH
2
OH H
H NHCOCH
3
H HO
H
O O
O NH
2
HO H
HO H
HOH
2
C H
H H
CH
2
OH H
H NH
2
H HO
H OH
O O
O NH
COCH
3
HO H
HO H
HOH
2
C H
H H
CH
2
OH H
H NHCOCH
3
H HO
H OH
O OH
NH
2
HO H
HO H
HOH
2
C H
H O
OH NHCOCH
3
H H
H HOH
2
C H
H
CHITIN DEASETILASE
HITINASE
CHITOSANASE
GLUKOSAMINIDASE DEASETILASE
N-ASETIL GLUKOSAMINIDASE
D etil kitobiosa
Kitobiosa N setil glukosamin
Glukosamin
LcNAc
2
GLcNAc GLcN
2
GLcN
O HO
C
ias
G
-A
Gambar 2. Lintasan degradasi kitin menjadi turunannya Gooday, 1990.
Kitosan merupakan bentuk deasetilasi dari kitin dan umumnya dapat ditemukan pada dinding sel spesies zygomycetes. Secara komersial kitosan
dibentuk dari kitin melalui proses deasetilasi termokimia. Kitosan memiliki jangkauan aplikasi yang lebih luas dibandingkan dengan bentuk kitin, hal ini
dikarenakan pada tiap molekul kitosan, gugus aminanya memiliki muatan positif, sebagai pengganti gugus amida Tokuyasu et. al., 1996, dimana hal
tersebut menunjukan bahwa kitosan tidak memiliki ikatan karbon rangkap pada oksigennya seperti halnya pada struktur kitin.
Kitin dan kitosan yang dibuat secara termokimia dari kulit udang dan cangkang kepiting, tahap pertamanya adalah proses deproteinasi pada kondisi
alkali, selanjutnya demineralisasi pada kondisi asam Tsigos et. al., 2000. Namun demikian, proses pembuatan kitosan secara kimiawi memiliki
beberapa kerugian. Kebutuhan panas yang tinggi selama proses tersebut memerlukan energi yang banyak, serta limbah cair yang mengandung bahan
kimia bersifat basa bila dibuang ke lingkungan maka akan menimbulkan pencemaran Srinivasan dalam Azis, 2002.
Menurut Angka dan Suhartono 2000, kitosan memiliki sifat yang unik. Unit penyusun kitosan adalah disakarida 1 - 4 – 2 – amino – 2 –deoksi -
α - D - glukosida yang saling berikatan
β. Penampilan fungsional kitosan ditentukan oleh sifat fisik dan kimiawinya, seperti halnya polisakarida lain.
Sandford 1988 menerangkan, bahwa kitosan merupakan senyawa yang tidak larut dalam air, larutan basa kuat, H
2
SO
4
, sedikit larut dalam HCl, HNO
3
dan H
3
PO
4
, larut dalam larutan asam organik, tetapi tidak larut dalam pelarut organik untuk pH diatas 6.5.
B. ENZIM KITIN DEASETILASE
Kategori